《 自动控制原理 》课程标准概要.docx

1、 自动控制原理 课程标准概要 自动控制原理 课程标准课程性质 B 课程代码_ 020014 适用专业 机电一体化 理论课时 50 实践课时 6 总 课 时 56 课程学分 3 考核形式 考查 编写时间 2010/5/14 机电工程 系（部） 电子 教研室编一、课程性质与定位随着生产的发展和科学技术的进步，自动控制技术已广泛地应用于工农业生产，交通运输和国防等各个领域，并成为当今最受重视的高技术之一。本课程正是基于当今高新技术的发展和高职高专教育发展特点而设置的。是电气应用、机电及相关专业必修的核心课程。二、课程教学目标与任务1、掌握教学内容所规定的基本概念、定义和原理。 2、掌握教学内容所规定

2、的基本电路的分析方法。 3、掌握自控系统比较计算环节、测量环节、执行环节、受控对象等环节的构成原理、工作原理及其分析方法。 4、具有解决自动控制系统原理图的基本能力。5、具有学习自动控制系统理论的能力。三、先修及后续课程高等数学、电工技术基础、传感器级检测技术、计算机应用基础等。在这些课程中应该注意讲授：电路的分析与计算；零输入和零状态响应的求法；拉氏变换；常用传感器及其检测原理。四、教学内容与要求第1章 自动控制系统的基本概念本章教学目的要求：了解自动控制系统的基本概念；掌握自动控制系统的工作原理本章教学重点：自动控制系统的基本概念本章教学难点：自动控制系统的工作原理分析11自动控制及自动控

3、制理论的发展简述12自动控制的基本原理与方式13自动控制系统的分类14对自动控制系统的基本要求第2章 自动控制系统的数学描述方法本章教学目的要求：掌握自动控制系统的数学描述方法；本章教学重点：自动控制系统数学模型的建立本章教学难点：自动控制系统数学模型的建立方法21控制系统的微分方程22传递函数23动态结构图与梅森公式24控制系统的几种常用传递函数25数学模型的MATLAB变换第3章 控制系统的时域分析法本章教学目的要求：会分析自动控制系统的数学模型本章教学重点：自动控制系统的分析方法时域分析方法本章教学难点：时域分析法的运用31典型输入信号和时域性能指标32一阶系统的时域分析33二阶系统的时

4、域分析34控制系统的稳定性分析35控制系统的稳态误差分析36MATLAB在时域分析中的应用第4章 控制系统的根轨迹分析法本章教学目的要求：会分析自动控制系统的数学模型本章教学重点：自动控制系统的分析方法根轨迹分析方法本章教学难点：根轨迹分析法的运用41根轨迹的概念与根轨迹方程42绘制根轨迹的基本规则和方法43用根轨迹分析控制系统44根轨迹的改造45用MATLAB软件绘制和分析根轨迹图第5章 控制系统的频域分析法本章教学目的要求：会分析自动控制系统的数学模型本章教学重点：自动控制系统的分析方法频域分析方法本章教学难点：频域分析法的运用51频率特性的基本概念52典型环节的频率特性53系统的开环频率

5、特性54频域法分析闭环系统的稳定性55用开环频率特性分析系统的性能56MATLAB在频域分析巾的应用第6章 控制系统的校正本章教学目的要求：掌握自动控制系统的校正方式本章教学重点：自动控制系统的校正方式本章教学难点：常用校正方法的运用61系统校正概述62串联超前校正63串联滞后校正64串联滞后一超前校正65串联校正的期望特性法66PID校正装置及PID串联校正67反馈校正68MATLAB用于系统校正设计五、实践环节与要求实验 3 个，共 6 学时实验一 典型环节的模拟实验目的：掌握各种典型环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线。实验内容：1、掌握各典型环节模拟电路的构成方法2、熟悉各种典型环

6、节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线3、了解参数变化对典型环节动态特性的影响实验二 典型系统的频率响应分析实验目的：掌握典型系统频率特性曲线的绘制；实验内容：1、掌握用实验方法绘制波特图2、掌握由波特图来确定系统的传递函数及系统性能的方法实验三 线性系统稳定性的研究（2学时）实验目的：掌握通过实验研究线性系统的开环比例系数对稳定性的影响，研究线性系统的时间常数对稳定性的影响。实验内容：1、 通过对控制系统有关参数和环节等的调整，了解其对控制系统稳定性的作用。2.、了解系统开环增益对系统稳定性的影响。六、学时分配序号内容学 时 分 配理论教学实验教学小计1自动控制的一般概念442控制系统的数学

7、模型122143时域分析法102124根轨迹法885频率法102126控制系统的校正22总计学时46652七、教材选用与参考书推荐选用教材：高等专科教育规划教材 自动控制原理 陈铁牛 主编 机械工业出版社 2009 年版参考教材：1、 自动控制系统及应用 ， 肖安崑主编，清华大学出版社；2、 自动控制原理， 胡寿松主编 ，科学出版社；3、 自动控制原理与系统 ，孔凡才主编， 机械工业出版社 ；4、 MATLAB/Simulink与控制系统仿真，王正林主编，电子工业出版社八、考核纲要第1章 自动控制系统的基本概念考核知识点: 1、自动控制系统的基本概念；2、自动控制系统的工作原理第2章 自动控制

8、系统的数学描述方法考核知识点: 1、自动控制系统的数学描述方法；2、自动控制系统的传递函数求取3、动态结构图与梅森公式的应用第3章 控制系统的时域分析法考核知识点: 1、自动控制系统的分析方法时域分析方法；2、代数稳定判据的应用 第4章 控制系统的根轨迹分析法考核知识点: 1、根轨迹方程的建立2、根轨迹分析法的运用3、用根轨迹分析控制系统4、根轨迹的改造方法第5章 控制系统的频域分析法考核知识点: 1、频率特性的几种表达方式2、频率特性的两种图示方法3、系统的开环频率特性画法4、频域法分析闭环系统的稳定性5、用开环频率特性分析系统的性能第6章 控制系统的校正考核知识点: 1、系统校正概述2、几

9、种校正方式九、课程教学评价1、考核形式按照教学计划安排，考核方式为考试；布置作业10-12次，以课外作业形式为主2、成绩构成成绩=(出勤与纪律考核20%) + (平时成绩)20%+期末考试成绩60%成绩分布：10090优秀；8980良好；7970中等；6960及格；59以下为不及格。十、制修订情况说明根据专业教学计划规定的学时的对专业基础课的要求以及当前控制技术的发展现状确定：1、保证基础（概念，方法，规律），注重对学员分析、计算、实验能力的培养。2、精选内容，以经典线性控制系统理论为主，以时域、频率分析为主。3、采用定性分析、定量估算、实验研究的一般方法，并提供计算机分析控制系统的基本手段。必须够用的前提下，适当保持学科的系统性，又注意理论联系实际以实际应用为目的。十一、其他说明1本课程最好安排在第三学期之后进行。2本课程的教学环境最好为多媒体、计算机辅助教学和黑板相结合方式。十二、课程标准审核流程表执笔人教研室系（部）教务处签字： 年 月 日主任： 年 月 日主任： 年 月 日处长： 年 月 日